火车的铁轨,为什么不直接铺设在地面上?到底先有轨还是先有车?

火车的铁轨,为什么不直接铺设在地面上?到底先有轨还是先有车?

之后随着工业体系的慢慢发展,木轨被改变成铁轨,人力也被马力代替。直到1803年第一台蒸汽火车的出现,彻底把人类带进了铁路时代。

所以是先有轨!在需求的促使之后,火车才被研发出来的。

相信熟悉铁路的小伙伴们都知道,铁轨的构造下面铺设着大量的道砟,上面是枕木,枕木上才是两条铁轨,那么为什么不能直接把铁轨铺在路上呢?

最开始的时候,轨道就是直接铺设在路上的,但随着科技逐渐发展,动力越来越强劲,火车的重量也越来越大,这样做的弊端就显露了出来。

直接铺设在路面上,火车不间断地来回穿梭,加上本身的重量和货物的重量,会让铁轨很快便塌陷甚至是损坏。

另外,在遇到一些极端天气,发生洪水或者泥石流的时候,下面的地面被冲刷,就会造成轨道悬空,非常容易造成事故。

可以说,如今的铁轨是经过了几百年的发展演变成这样的。那么下面的道砟和枕木具体起到什么作用呢?

只要见过铁路的都会发现一个现象,就是铁轨下面的枕木一般都非常的宽,而且枕木的长度要远远长于铁轨的宽度,枕木在轨道之下起到了承托和分散压力的作用,与地面之间的受力面积是不是要远远高于铁轨呢?他们承受了轨道货车的重量,然后以更大的受力面积分散到地下的道砟之上。

小学物理告诉我们,受力面积越大,压力就越小,而枕木下面的道砟取代的是之前土质或者硬化的地面,不要小看这些小小的石子,其实里面还是大有学问的。这些道砟要求是非常高的,必须用高密度、高强度且耐磨的石子。

国外一些铁路公司甚至把道砟视为公司的重要财产,其重要性甚至超过了火车,道砟一般都是些棱角分明的石子,必须要有足够大的摩擦力固定枕木,枕木承受轨道以及火车的压力,大部分都传递到了这些到道砟上,不仅如此,还要承担起给火车减震的作用。

另外在大雨来临时也能及时地将雨水排出,不论是高温还是低温,它们的性能都不会受到多大的影响,可以说道砟就是铁路上的“一宝”。

其实这种结构的铁路持续到现在已经有百年的时间了,发展最大的变化在于动能上的改变,从最开始的蒸汽机发展到后来的内燃机,到现在普遍应用的电力机。

这么多年的变更,列车的速度变得越来越快,为了应对更快更高的运载需求,铁轨也在不断地变化当中,传统铁路在我国铁路网中的占比也正在逐年缩小。

随着经济的飞速发展,对于铁路建设的要求也越来越高,传统建造方法的劣势也逐渐显现出来。

首先就是枕木对于木材的需求过于庞大,虽然我国有着丰富的森林资源,但是国人越来越注重环保的观念,也让枕木逐渐退出了历史的舞台,到后来慢慢被混凝土所代替。

虽然下面依然铺着道砟,上面铺设的却是混凝土制作的枕木,这样显然更加的环保,也省时省力!当然道砟大量的开采也会对环境造成巨大的污染,所以后来无渣轨道也慢慢发展了起来,直到颠覆性技术磁悬浮技术的出现,让有轨交通彻底进入了全新的时代,这也就引出了高铁为什么没有道砟和枕木呢?

如今我国的高铁使用的全部都是无砟轨道,移除了传统轨道的枕木以及道砟,用混凝土以及钢结构替代,虽然建造成本比较高,但结构也变得更加简便,强度也得到了极大的提升。传统铁轨为什么会被逐渐淘汰呢?

这就不得不说一下它的优缺点,优点非常的显而易见,就是建造成本较低,对于技术的要求也比较低,毕竟在几十年甚至上百年之前就能建造的东西肯定技术含量没有那么高。

缺点也非常的多!

第一就是非常的不环保,不管是枕木还是道砟,都会对自然环境造成非常大的破坏。

第二就是需要频繁维护,即便有枕木和道闸双层减震,但火车上的震动还是不可避免地会传入到土地当中,时日长久之后就会造成地面沉和不平。而且道砟长时间承受震动也会造成磨损,所以经常要进行更换道砟或者是清筛捣固地面的作业,非常影响铁路的运行。

第三点,也是最重要的一点就是列车经过时非常容易造成道砟飞溅,速度越快的列车造成的飞溅就越严重。想想高铁动则几百公里的时速,如果使用有砟铁轨,那不就是一辆随时会发射道砟子弹的列车吗?想想就是一件非常恐怖的事!

另外,枕木的承托性对比钢材和混凝土有着非常大的差别。传统铁轨在火车经过时会有变形,在在中火车上尤为明显,我们听到“哐当哐当”的声音就是火车经过变形铁轨连接处发出的噪音,这样的变形在时速一般的火车上不会有大影响,但如果放在高铁上就会成为隐患。

看完本期内容,你们知道高铁为什么不使用传统铁轨了吗?是否了解了铁轨的发展史呢?好了,本期的内容就分享到这里,喜欢的朋友可以点赞、收藏+关注哦!如果您有更好的想法和建议,也可以在下面评论区留言讨论哦!【图片若有侵权,麻烦私信删稿!】返回搜狐,查看更多

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